Cultivo de algas: un sensor de luz hecho para vivir en agua de mar

La situación

Un grupo de investigación marina cultiva algas en tanques de agua de mar al aire libre. El trabajo necesita dejar registradas las condiciones de crecimiento de cada tanque, y en algas la condición que más pesa es la luz, porque la luz es el insumo con el que funciona la fotosíntesis. El oxígeno disuelto y el pH vienen después, y ambos son respuestas al estado del cultivo.

El agua de mar es la complicación. Es corrosiva, es conductora y se abre paso por cualquier junta diseñada para agua dulce con la esperanza de que aguante. Las sondas confiables en un tanque de agua dulce no lo son automáticamente aquí, y para una medición en particular no había respuesta en el mercado.

El vacío en el mercado

Sensores de luz no faltaban. Faltaban sensores de luz capaces de permanecer en agua de mar de forma indefinida. Un sensor de luz necesita una ventana ópticamente transparente, y esa ventana es una junta de sellado ubicada exactamente donde el sensor es más vulnerable. Los sensores terrestres ponen ahí un empaque barato. La inmersión cambia el requisito por completo, y la inmersión continua en agua de mar lo vuelve a cambiar.

Así que construimos uno. El sensor lee de 0 a 20.000 lux y se diseñó en torno a la carcasa y la salida del cable en lugar de agregarlas al final, porque son las partes que deciden si un instrumento sumergido dura una temporada o quince días. Habla el mismo protocolo que cualquier otro sensor de la línea, así que para el controlador es simplemente un instrumento más en el bus.

Qué se instaló

Cada tanque tiene su controlador Omni Genesis leyendo tres cosas del agua que tiene debajo: luz desde el sensor a medida, oxígeno disuelto desde una sonda DO-110 de titanio y pH desde una sonda PH-110 para agua salada. El cuerpo de titanio de la DO-110 y la especificación salina de la PH-110 son justamente la razón de que esas variantes existan en el catálogo; las versiones estándar pertenecen al agua dulce.

Alimentar una fila de controladores a la intemperie fue un problema aparte. Un adaptador de pared por controlador es un conjunto de puntos de falla expuestos al clima, así que construimos un gabinete. Entra una sola acometida. Los interruptores de protección y la fuente regulada van en la parte superior del gabinete, y después un canal de salida protegido individualmente por controlador, cada uno saliendo por su propio prensaestopas. Soporta hasta 16 controladores, y una falla en un tanque no arrastra a la fila completa.

Por qué importa

Dos cosas de esta instalación no existían como producto antes de que el proyecto las necesitara: un sensor de luz que sobreviva al agua de mar y una forma limpia de alimentar una fila de controladores a la intemperie. Ninguna exigió una plataforma nueva. El sensor se sumó al mismo bus que todo lo demás y el gabinete alimenta controladores estándar, así que el trabajo a medida se quedó en los extremos, exactamente donde estaba el requisito.

Eso es lo que el hardware modular le da a un grupo de investigación. Un sistema cerrado puede ofrecer lo que su fabricante decidió construir. Uno abierto se puede extender para medir precisamente aquello de lo que depende el trabajo, incluso cuando todavía nadie lo vende.